Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 41

ax (I(1)з макс  -  3I0cг) - Iнб расч  =  Iсз,

где I(1)з макс - максимальное значение емкостного тока в месте замыкания (на выводах СГ); I(1)з макс = 3 Uф ном w (С0 рез - С) = 3 Uф ном w С0å.

Величина мертвой зоны в относительных единицах

Iсз  +  Iнб расч          Iсз  +  Iнб расч

aх  =  ¾¾¾¾¾¾  =  ¾¾¾¾¾¾ .                       (5-17)

I(1)з макс - 3I0сг       3 Uф ном w С0å

 

 

               При заземлении нейтрали через ДГР (LR, рис. 5-18), которая устанавливается  при величине тока в месте замыкания на землю, превышающей (20 - 25) А, осуществление защиты затрудняется. В этом случае допускается ее работа лишь при расстройке компенсации.

Защита от замыканий на землю генераторов, работающих в блоке с трансформаторами

При блочной схеме СГ отделен от системы повышающим трансформатором, поэтому при КЗ на землю на стороне повышенного напряжения  U0   на стороне генераторного напряжения практически равно нулю (в схеме замещения нулевой последовательности, соответствующей рассматриваемому режиму, емкость С и межобмоточная емкость трансформатора Смо соединены последовательно, причем С >> Смо, в связи с чем U0г составляет несколько процентов от максимального напряжения на "разомкнутом треугольнике", равном 100 В). Это позволяет использовать для защиты СГ от замыканий на землю напряжение нулевой последовательности. Принцип выполнения защиты иллюстрируется рис. 5-19. В качестве измерительного органа используется реле напряжения, подключенное  к вторичной обмотке ТН, соединенной по схеме "разомкнутый треугольник". Защита действует на сигнал с выдержкой времени. При отсутствии  К(1)з  на выходе "разомкнутого треугольника" имеется напряжение небаланса, обусловленное в основном третьей гармоникой фазных напряжений СГ. Для отстройки от напряжения небаланса используется фильтр основной частоты, встраиваемый в корпус реле напряжения.

 


Как уже было сказано, величина напряжения  U0  зависит от удаленности места замыкания от нейтрали (a), поэтому с помощью вольтметра можно ориентировочно определить место повреждения обмотки. 

Выдержка времени необходима для отстройки от U0, кратковременно появляющегося на стороне генераторного напряжения при КЗ на землю в сети ВН.

При заземленной наглухо ней-трали трансформатора напряжение срабатывания выбирается в зависимости от соотношения выдержек времени УРЗ от КЗ на землю присоединений к шинам ВН (tпр макс) и рассматриваемой защиты.  В случае, если tсз, принимается равным (9 - 10) с, то есть  заведомо больше tпр макс, напряжение срабатывания Uсз » 5 В (КЗ на землю в сети ВН отключаются раньше, чем может подействовать защита СГ). Если tсз < tпр макс, напряжение срабатывания защиты СГ должно быть отстроено не только от 3 - ей гармоники выходного напряжения фильтра 3U0 (ФННП), но и от первой его гармоники:

Uсз > U03 макс + U0г макс                                                                (5-18)

Напряжение срабатывания защиты в последнем случае принимается равным »15В, выдержка времени tсз » (1 - 2) с.

При металлическом замыкании на землю на удалении  a  от нейтрали  к реле KV подводится напряжение  U0 = a Uф раб / КU. Защита имеет мертвую зону  aх  =  Uср / Uр макс (5% или 15% в зависимости от величины уставки реле напряжения).

Необходимость в установке ДГР может возникнуть у гидрогенераторов, имеющих значительно большую емкость обмоток статора относительно земли, при величине емкостного тока замыкания на землю  I(1)з  ³ (4 - 5) А.

Для мощных СГ необходима защита от замыканий на землю в обмотке статора, имеющая 100% - ю защитоспособность (без мертвой зоны вблизи нейтрали). Для осуществления такой защиты может использоваться третья гармоника фазных напряжений СГ, обеспечивающая смещение нейтрали на величину, составляющую несколько процентов от номинального напряжения. Выполнение защиты затрудняется нестабильностью третьей гармоники, которая, в частности, зависит от величины и характера нагрузки СГ. С учетом сказанного она может применяться в качестве чувствительной ступени - в сочетании с рассмотренной ранее.